连续墙吊装方案.doc

南京地铁十号线D10-TA03标土建工程地下连续墙钢筋笼吊装安全专项方案中铁十四局南京地铁十号线D10-TA03标项目经理部2011年1月12日目 录1. 编制依据12. 工程概况13. 钢筋笼最大重量及尺寸计算14. 钢筋笼整体吊装重量确定25. 吊装钢筋笼设备选用25.1拟选用吊装设备性能25.2主吊把杆长度验算25.3履带吊配置计算46. 钢筋笼吊装方法46.1 钢筋笼吊装工艺56.2 钢筋笼起吊步骤66.3钢筋笼起吊过程情景示意77. 起吊用索具计算107.1 主吊扁担上挂钩下钢丝绳验算107.2 主吊扁担下挂钢丝绳验算107.3 副吊扁担上吊机挂钩下钢丝绳验算107.4 吊环验算117.5卸扣验算118. 吊装施工索具一览表129. 吊装作业安全保证措施1310. 应急预案1410.1 钢筋笼放不到位1710.2钢筋笼起吊过程中发生变形、散架17181. 编制依据 （1）地下连续墙设计图纸；（2）起重工操作规程（SYB4112-80）；（3）建筑施工计算手册；（4）抚挖QUY400型履带吊车、QUY150吨履带吊车性能表；（5）地下铁道工程施工及验收规范(GB50299-1999(2003版)；（6）国家相关安全生产法律、法规；（7）建设工程安全生产管理条例；2. 工程概况中间风井地下连续墙厚度1.2米，地下连续墙标准段深度4445m、西段盾构井墙深46m、 标准加深段墙深52m、东端大盾构井墙深58m。单元槽段共58个，单幅标准段槽宽45.2m，地下连续墙采用H型钢板接头，H型钢采用1.4cm钢板加工制作，H型钢高度110cm，翼板总宽度50 cm，H型钢每延米重量227kg。3. 钢筋笼最大重量及尺寸计算设计以标准长方体结构形式为例，钢筋笼最大尺寸长宽高，取最大值。本标段以东端井58m地下连续墙最深，钢筋笼最大尺寸为56.5m5.2m1.1m，东端井存在4.0m和5.2m两种槽段宽度，首开幅槽段钢筋笼两边均焊接H型钢，以4.0m宽槽段作为首开幅，钢筋笼尺寸为56.5m4.6m1.1m（两边H型钢翼板各伸出30cm），最大重量70.75t（45.10t+2*12.825t），东端头井5.2m宽槽段计算单边H型钢，钢筋笼尺寸为56.5m5.5m1.1m（H型钢翼板伸出30cm），最大重量69.08t（45.10t+12.825t）。标准段45m深连续墙钢筋笼尺寸为43.5m5.5m1.1m，首开幅槽段钢筋笼最大重量为60.70t（40.94t+2*9.87t），标准段其余槽段计算单边H型钢，重量为50.81t。西端头井连续墙钢筋笼尺寸为44.5m5.5m1.1m，加深段连续墙钢筋笼尺寸为50.5m5.5m1.1m，西端头井和加深段按设有首开幅计算最大钢筋笼重量，重量分别为51.20t（41.10t+2*10.10t）和58.90t（47.44t+2*11.46t）。本标段钢筋笼吊装最大重量70.75t，起吊最大尺寸56.5m5.5m1.1m。根据主副吊扁担梁加工尺寸，钢丝绳型号及长度，本次设计扁担、吊具及钢丝绳重量取3T。4. 钢筋笼整体吊装重量确定本标段地下连续墙以东端头井首开幅70.75t最重，设备选用按照最大吊重70.75t及最大钢筋笼尺寸56.5m5.5m1.1m分别进行验算。5. 吊装钢筋笼设备选用5.1拟选用吊装设备性能中间风井地下连续墙钢筋笼吊装主吊选用抚挖400t履带吊车（QUY400型），副吊选用150t履带吊（QUY150型），主吊配78米长把杆，副吊配43米长把杆，吊车性能如下表5-1、表5-2。表5-1 QUY400履带起重机主臂作业性能表臂长(m)吊重(t)工作半径(m)182430364248546066727810235.5223.9218.9210.7202.9195.7188.9182.5176.4159.6144.812190.1178.2172.0166.4161.0156.1151.2146.8142.3138.2134.114162.3141.8141.0136.9132.8129.1125.3121.9118.5115.3112.116127.5117.0116.2115.6112.5109.5106.4103.7100.898.295.518110.299.298.497.798.894.692.089.787.385.182.720-85.784.984.283.382.680.778.776.574.672.5表5-2 QUY150履带起重机主臂作业性能表臂长(m)工作半径(m)19.022.025.028.031.034.037.040.043.046.049.05.0150.06.0140.0130.0117.07.0119.0118.0110.0106.096.08.099.095.594.091.088.686.884.09.082.580.780.579.077.075.874.072.069.45.2主吊把杆长度验算选择计算主吊机垂直高度时，不仅要考虑钢筋笼的最大尺寸、重量，而且要考虑钢筋笼吊起后能旋转180、不碰撞主吊臂架（见图5-1），即满足BC距离大于1/2钢筋笼平放宽度的要求。选取主吊臂架仰角80进行计算（抚挖400最大昂角84）。根据加工制作的吊具尺寸为h1=2.6m、h0=0.7m，分两种情况计算AC，当起吊钢筋笼为本标段最大吊重时，BC=2.3m图5-1 主吊机工作示意图X80则AC=BCtg80=13.05mh2max=AC-h1-b-h0=7.75m得H=h1+h0+h2+h3+h4=68.55m式中 b起重滑轮组定滑轮到吊钩中心距离，取2m； h0起吊扁担净高；h1扁担吊索钢丝绳高度；h2钢筋笼吊索高度；h3钢筋笼长度；h4钢筋笼距地面高度，取1.0m； 主吊机起重臂长度LL=（H+b-C）/sin80=69.60m；式中 C起重臂下轴距地面的高度，取2m。当起吊钢筋笼为本标段最大尺寸时，BC=2.75m则AC=BCtg80=15.60mh2max=AC-h1-b-h0=10.3m得H=h1+h0+h2+h3+h4=71.1m式中 b起重滑轮组定滑轮到吊钩中心距离，取2m； h0起吊扁担净高；h1扁担吊索钢丝绳高度；h2钢筋笼吊索高度；h3钢筋笼长度；h4钢筋笼距地面高度，取1.0m； 主吊机起重臂长度LL=（H+b-C）/sin80=72.19m；式中 C起重臂下轴距地面的高度，取2m。根据以上两种情况分析，主吊把杆长度可选取78m。5.3履带吊配置计算（1）400t吊车（QUY400型）QUY400型吊车臂杆接78m，当臂杆起到80时最大起重量P1=95.5t，本标段钢筋笼最大重量W1=70.75t，P1W1,满足要求。（2）150t吊车（QUY150型）QUY150型履带吊车臂杆接43m时，作业半径9m时最大起重量P2=69t，本标段钢筋笼最大重量W1=70.75t，副吊最大承重为钢筋笼的60%，W2=W1*60%=42.45t，P2W2,满足要求。（3）钢筋笼运输钢筋笼现场加工完成后，距离槽段，无法一次吊装就位时，采用双机抬吊运输，双机抬吊运输时应协调一致，速度应平稳缓慢。规范要求单机载荷不得超过额定起重量的80%。双机抬吊运输时，单机承受最大重量按钢筋笼重量的70%估算，即W运=W1*70%=49.5t。400t吊车臂长78m运输时允许荷载P3=P1*80%=76.4t；150t吊车臂长43m运输时允许荷载P4=P2*80%=55.3t；P3、P4均大于W运，满足安全要求。6. 钢筋笼吊装方法钢筋笼起吊采用一台400t履带式起重机和一台150t履带式起重机双机抬吊法，起吊主要方法及过程如下：以400t履带吊作主吊机，150t履带吊机作辅吊机。起吊时必须使吊钩中心与钢筋笼重心相重合，保证起吊平衡。主吊机扁担上挂2根2.8米长62.5mm钢丝绳，扁担下挂3个30吨单滑轮，滑轮下挂3根17米长的34.5mm的钢丝绳（起吊绳），主吊机起吊点分2排6点起吊， 辅吊机扁担上挂2根52mm的钢丝绳，扁担下挂2个20吨的双滑轮，滑轮下挂2根38米长的28mm的钢丝绳。副吊机起吊点分三排6点起吊。吊点设置分以下三种：东端井53.5m钢筋笼吊点布置：主吊机两排吊点间距为15米，主吊与副吊相邻吊点距离12m，副吊3排吊点间距均为12米，主吊机第一排起吊点设在笼顶，副吊最后一排吊点距钢筋笼底部为2.5米。加深段48.5m钢筋笼吊点布置：主吊机两排吊点间距为13米，主吊与副吊相邻吊点距离11m，副吊3排吊点间距均为11米，主吊机第一排起吊点设在笼顶，副吊最后一排吊点距钢筋笼底部为2.5米。标准段41.5m钢筋笼吊点布置：主吊机两排吊点间距为11米，主吊与副吊相邻吊点距离10m，副吊3排吊点间距均为9米，主吊机第一排起吊点设在笼顶，副吊最后一排吊点距钢筋笼底部为2.5米。先用400t履带吊（主吊）和150t履带吊（副吊）双机抬吊，将钢筋笼水平吊起，然后升主吊、放副吊，将钢筋笼凌空吊直；吊运钢筋笼必须单独使用400t履带吊（主吊），必须使钢筋笼呈竖直悬吊状态；400t吊车在将钢筋笼拎直后，其臂杆要起足够角度后方可以行走；钢筋笼要缓慢放入槽段内，切忌急速抛放，以防钢筋笼变形或造成槽段塌方。6.1 钢筋笼吊装工艺(1)设置吊点：根据钢筋笼长度及重量，设置五道吊点，400吨吊车大钩控制第1、2道吊点， 150吨吊车控制3、4、5道吊点，五道吊点设置具体见图6-1。图 6-1钢筋笼起吊吊点示意图吊点处利用直径40的光圆钢筋制作U型环焊在钢筋笼上，吊点横向位置选择在设置有纵向桁架的地方。另采用 型直径40的光圆钢筋在吊点处进行加固，将顶面和底面的对应主筋拉接上。第一道吊点位置利用2个卸扣将钢丝绳卡在钢筋笼底面设置的U型环上，第二、三、四道吊点位置利用2个卸扣将钢丝绳卡在钢筋笼顶面设置的U型环上，第五道吊点位置利用2根足够强度的1米长钢筋组将钢丝绳别在钢筋笼底面设置的U型环上。（2）设置吊耳：采用双层吊耳，用直径40的光圆钢筋焊制，吊耳的长度根据钢筋笼设计顶标高、导墙实际标高、支撑钢筋笼用钢轨的宽度和高度进行确定。吊耳钢筋与钢筋笼主筋双面焊接，搭接长度为15d。（3）设置倒绳位置：第一道设在第1道吊点下40cm处，第二道设在第2道吊点下40cm处，均采用U型环（钢筋笼顶底面对应）焊制，用于400吨吊车倒绳；（4）钢筋笼平起和竖直吊起：钢筋笼在加工台上加工组立完成，两台吊车站好位置并安装钢丝绳，同时钢筋笼一端应系以塑料制长绳，以控制钢筋笼吊起后不会在空中旋转或甩动触及车辆房屋机械。（5）安装入槽：钢筋笼入槽后，下放到第2道吊点位置时，穿杠倒绳，由400t大钩吊钢筋笼第1道吊点处的4个点并继续下放，下放到第1道吊点位置时，穿杠倒绳，由400吨大钩吊钢筋笼顶部6个吊耳处，下放到位并用100mm的圆钢支撑在导墙上。6.2 钢筋笼起吊步骤第一步：指挥400t、150T两吊机转移到起吊位置，起重工分别安装吊点的卸扣。第二步：检查两吊机钢丝绳的安装情况及受力重心后，开始同时平吊。第三步：钢筋笼吊至离地面1米后，主吊400t起钩，根据钢筋笼尾部距地面距离，随时指挥辅机配合起钩。第四步：钢筋笼吊起后，400t主吊机向左（或向右）侧旋转、150t吊机顺转至合适位置，让钢筋笼垂直于地面。第五步：指挥起重工卸除钢筋笼上150T吊机起吊点的卸扣，然后远离起吊作业范围。第六步：指挥400t吊机吊笼入槽、定位，吊机走行应平稳，钢筋笼上应拉牵引绳。下放时不得强行入槽。150t副吊机400t主吊机钢筋笼起吊：（12点起吊），详见图6-2。XX图6-2 钢筋笼起吊吊点示意图6.3钢筋笼起吊过程情景示意钢筋笼起吊前现场人员进行全面检查采用双机抬吊法将钢筋笼缓缓提升主吊缓慢拔高，副吊配合向上托送钢筋笼主吊缓慢拔高，副吊配合向上托送钢筋笼主吊完全将钢筋笼吊起后拆除副吊钢丝绳吊具钢筋笼由型钢担住稳定后，拆除扁担吊具等，此时钢筋笼完全由主吊垂直吊起，缓缓下放入槽。7. 起吊用索具及地基承载力计算本工程按照整幅起吊最大重量钢筋笼70.75t进行索具验算，计算包括以下几方面的内容：钢丝绳强度验算；卸扣验算：吊环验算；本工程使用的钢丝绳均为6*37+1的钢丝绳，钢丝强度极限为1700MPa，安全系数k取6，强度数据由简明施工计算手册（第三版查得。序号钢丝绳型号型号K额定Kg128mm637+1650050234.5mm637+1666650352mm637+16118500465mm637+162665007.1 主吊扁担上挂钩下钢丝绳验算钢丝绳直径为65mm，查得钢丝破断拉力总和Pg=266500kg，受力示意如图7-1所示。图7-1 主吊扁担上钢丝绳受力示意图235.8KN 235.8KN 235.8KN205KN737.5KN2根65mm钢丝绳扁担及吊具重量3t钢丝绳的容许拉力2665006=44417Kg钢丝绳受力（考虑了钢筋笼自重+吊具重）：T=（70750+3000）2sin60=4258044417kg经计算65mm钢丝绳满足要求。7.2 主吊扁担下挂钢丝绳验算 钢丝绳在钢筋笼立起时受力最大，钢丝绳直径34.5mm，查得钢丝破断拉力总和Pg=75800kg，受力示意如图7-2所示。钢丝绳容许拉力758006=12633kg主扁担下挂3根钢丝绳，6点受力，单根钢丝绳受力为T1=7075032=11791.7kg12633kg经计算34.5mm钢丝绳做主吊满足要求。7.3 副吊扁担上吊机挂钩下钢丝绳验算副吊最大起重力计算：经过分析钢筋笼平抬吊时副吊受力最大。图7-2主吊扁担下钢丝绳受力示意235.8KN117.9KN117.9KN钢筋笼重量为707.5kN，副吊按照承担最大重量为钢筋笼重量的60%，经计算副吊最大起重量为424.5kN。副吊扁担上钢丝绳直径52mm，查得钢丝破断拉力总和Pg=170500kg，受力示意如图7-2所示。钢丝绳容许拉力1705006=28416kg副吊扁担上挂钢丝绳受力：T=424502sin60=24508kg28416kg经计算，副吊扁担上使用52mm的钢丝绳满足要求。图7-3 副吊扁担上钢丝绳受力示意424.5KN212.3KN212.3KN副吊扁担下挂钢丝绳：挂2根28mm的钢丝绳，8点受力，单根钢丝绳受力53.06KN（即5306kg），查得28mm的钢丝绳钢丝破断拉力总和Pg=50050kg，受力示意如图7-2所示。钢丝绳容许拉力500506=8341kg5306kg副吊扁担下选用28mm钢丝绳满足要求。7.4 吊环验算吊环使用40圆钢，每根钢筋的允许抗拉力：N=r2210=263.75kN6根吊环同时受力，则263.756=1582.5kN707.5kN吊环强度满足要求。7.5卸扣验算卸扣的选择与主副吊钢丝绳最大受力相关。主吊卸扣最大受力在钢筋笼完全竖立时。副吊卸扣最大受力在钢筋笼平放吊起时。主吊卸扣选择主吊卸扣承受最大拉力为425.8kN选择55t卸扣可满足要求。副吊卸扣选择副吊卸扣承受最大拉力为245.1kN选择30t卸扣可满足要求。7.6 地基承载力计算设计资料：基础信息：基础长：9.27m；基础宽：1.29m，参数及简化受力图如下所示：荷载参数：抚挖400T履带吊配重120吨，自重40吨，考虑最不利荷载组合，即吊装58m钢筋笼（70.75吨）时，机械施加在路面上的合力为230.75吨，两侧履带上的分力为230.75吨2=115.375吨地基承载力验算：考虑400T履带吊施工位置采用C30钢筋混凝土路面，其地基承载力的验算如下：=P/A=115.375吨/（9.271.29）m=0.096MPa30 MPa，验算通过。8. 吊装施工索具一览表序名 称规格（型号）单位数量备注1吊车（主机）400T(臂78m)台12吊车（副机）150T(臂43m)台13主吊铁扁担个14副吊铁扁担个15单滑轮30t只3主吊用6单滑轮20t只2副吊用7卸扣55t只2主吊扁担用8卸扣30t只3副吊扁担用卸扣20t只6主吊点用9钢丝绳63.52.8m根2主吊铁扁但10钢丝绳34.517m根3主吊点用11钢丝绳34.511m根3主吊接长12钢丝绳522.8m根2副吊铁扁担用13钢丝绳2838m根2副吊点用14双滑轮20t个2副吊用15卸扣30t只416卸扣20t只4副吊点用9. 吊装作业安全保证措施（1）钢筋笼吊装前必须由安全长签发吊装令，由现场技术控制人员、质检人员、安全员及安全总监、总工程师现场验收合格后方可报监理复检，合格后方可起吊。（2）在钢筋笼起吊前必须检查吊机停放的平稳性，检查确保吊机的各项性能完好。（3）钢筋笼加工好后，加工人员及安全管理人员负责检查钢筋笼上有无未固定的附着物，防止起吊后滑落伤人。起吊前，质量员、安全员对钢筋笼吊点的焊接情况再进行一次复查，确定焊接质量满足起吊要求后方可开始起吊。（4）在起吊前仔细检查吊具、钢丝绳的完好情况，必须满足安全规范要求。对于吊具的检查重点是对滑轮及钢丝绳质量的检查，如发现钢丝绳有小股钢丝断裂或滑轮有裂纹现象，一律不得使用。（5）在起吊前检查导管仓内是否有异物，如有，必须清除。（6）检查导管仓内导向钢筋的连接情况，确保焊接牢固。（7）起吊过程中必须服从专职司索起重工的指挥，确保钢筋笼平稳、安全起吊。起重机必须由持证的起重工专人统一指挥，监控人员必须到场并做好记录。（8）起重工作业时应与操作人员密切配合。操作人员应严格执行指挥人员的信号，如信号不清或错误时，操作人员可拒绝执行。施工过程中，必须选择有丰富施工经验并具备执业资格的指挥人员进行总指挥，管理人员必须就位进行指导，及时发现吊装过程中出现的问题，及时修正，避免出现安全事故。（9）起吊前，划分出工作区域，无关人员撤离工作区域，起重机作业时，重物下方、吊车起吊半径范围严禁有人停留或通过。（10）夜间施工，必须保证足够的光线照明。（11）大风、大雨等恶劣天气停止起吊。（12）起重机的变幅指示器，力矩限制器以及各种行程限位开关等安全保护装置必须齐全完整，灵敏可靠，不得随意调整和拆除。严禁用限位装置代替操作机构。（13）如钢筋笼下放困难切不可强行冲击下放，查明原因，采取及时有效措施立即进行处理。必要的时候将钢筋笼重新拎出，对槽段重新处理后再入槽。（14）起重机必须按规定的起重性能作业，不得出现超荷载、起吊不明重量物件等现象出现。（15）履带式起重机变幅应缓慢平稳，严禁在起重臂未停稳前变换档位。起重机满荷载或接近荷载时严禁下落臂杆。（16）履带式起重机如必须带载行走时，荷载必须符合规范要求，并要求行走道路坚实平整，重物应在起重机行走正前方，重物离地面高度不得超过50cm并拴好拉绳，缓慢平稳行驶。严禁长距离带载行驶。（17）履带式起重机行走时转弯不应过急，如转弯半径过小，应分次转弯。下坡时严禁空挡滑行。（18）履带式起重机通过地面水管、电缆等设施时，应铺设木板保护，通过时不得在上面转弯。（19）根据实测的导墙标高，严格控制钢筋连接器的埋设标高。（20）钢筋笼定位精确度控制措施：钢筋严格按设计图纸翻样。钢筋笼制作根据翻样单，正确布置钢筋、钢筋连接器，并焊接牢固。精确测量导墙标高，换算吊攀钢筋的长度，焊接搁置槽钢、吊攀钢筋长度要准确无误，并应验收。搁置槽钢统一采用100的圆钢，避免搁置乱用而导致标高错误。钢筋笼制作前应核对单元槽段实际宽度与成型钢筋尺寸，无差异才能上平台制作。钢筋笼吊放入槽时，不允许强行冲击入槽，同时注意钢筋笼基坑面与迎土面，严禁放反。搁置点槽钢必须根据实测导墙标高焊接。10. 应急预案 为认真贯彻“安全第一、常备不懈、预防为主、防重于抗”的工作方针，进一步明确职责、合理分工，强化责任、落实措施，积极有序开展针对地下连续墙钢筋笼吊装各项预防工作，切实提高工作成效，现结合南京地铁过江隧道工程实际情况，制定本工程的应急 预案。10.1组织机构10.1.1、应急抢救指挥部指挥部组成应急抢险指挥小组，组成成员为：项目经理为组长，书记、总工、生产副经理、安全长为副组长，各部室及各班组负责人为成员，负责应急抢险指挥。应急抢险指挥部组织机构如下：应急抢险指挥部组长：王寿强抢险副组长：唐俊杰、张智博、吴奎、葛照国，申亮现场指挥组调度组后勤保障组治安组善后组组 长：王寿强 （负责抢险的整体指挥工作）副组长：唐俊杰、张智博、吴奎、葛照国、申亮（负责抢险机具、材料准备）、李洪财、陈鹏、付仁鹏、王芳组 员：冯国伟、王艳、张琨、侯剑（负责质量工作）、陆毅（负责安全工作）、李广民（负责机械、物资的保障）、种纪鑫、胡传峰、杨晓霞、李方军、李树涛等。人员主要包括：主要技术负责人、安全长、现场生产副经理、安全管理人员、技术管理人员、后勤保障部门人员等。现场指挥、救援小组负责方案与应急措施的制定；落实应急物资、设备的准备到位；按照应急预案处理现场突发状况；发生较大安全问题时及时汇报。下设个专业作业班组，分别是钢筋工班、泥水处理工班、抢险救援队、吊装工班。10.1.2、应急抢险指挥小组下设：（1）现场指挥组：由项目经理及有关班组负责人组成，项目经理任组长，其任务是了解掌握险情，组织现场抢险及对外联络。（2）调度组：由总工及相关班组负责人组成，总工任组长，其任务是根据指挥组指令，及时调动抢险人员、器材、机械上一线抢险。（3）后勤保障及联络组：由办公室、财务及相关班组负责人组成，办公室主任为组长。其任务是保持与公司本部及行业主管部门等外部的联系，做到上情下达，下情上达，并负责生活保障。（4）治安组：由安全长及相关班组治安员组成，安全长任组长。其任务为现场秩序维护、保护事发现场、做好当事人及周围人员的问询记录，保持与当地公安部门的沟通。（5）善后组：由书记及部门负责人及相关班组负责人组成，书记任组长，其任务是妥善处理好善后的工作，按职能归口负责保持与当地相关部门的沟通联系。10.2主要职责1、根据对钢筋笼加工制作、钢筋笼起吊、平移、下放等几道工序的监测情况，及时向项目部各部门和施工现场通报监测信息，布置预防措施，督促项目部做好钢筋笼吊装的各项准备工作。2、坚持“防、避、抢”的方针；如发生意外根据情况调动抢险物资和人员参加抢险。3、项目安全长下达吊装指令，落实抢险预备队伍，随时听候调遣。10.3抢险机械、物资、人员准备10.3.1、机械、物资准备序号材料设备名称单位数量存放地点1指挥车台1项目部驻地2吊车台3